[发明专利]基于蜡咬合记录的正畸牙齿移动监测方法及系统

权利要求书

1.一种基于蜡咬合记录的正畸牙齿移动监测方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、获得正畸前时刻T₀的口内扫描模型和锥形束CT牙齿模型，进行叠加，获得包含牙冠和牙根的牙列完整模型；

S2、获得正畸中时刻T_N的蜡咬合记录，对蜡咬合记录进行光学扫描，获得咬合记录的三维数字模型；

S3、将步骤S2得到的咬合记录三维数字模型和牙列完整模型进行匹配，还原获得时刻T_N的牙齿位置模型；

S4、重叠时刻T₀得到的牙列完整模型与时刻T_N的牙齿位置模型，获得重叠模型，并为每颗牙齿建立局部三维坐标系；

S5、通过步骤S4获得的重叠模型及局部三维坐标系，进行单颗牙齿重叠分析，计算得到牙齿的三维移动数据；

S6、重复步骤S5，直至分析得到牙列所有牙齿的三维移动数据。

2.如权利要求1所述的基于蜡咬合记录的正畸牙齿移动监测方法，其特征在于：还包括步骤S7，在正畸过程中通过步骤S1至步骤S5连续采集患者正畸治疗中不同时刻T_N的蜡咬合记录并进行分析，最终获得整个正畸周期内患者所有牙齿的位置信息及三维移动记录。

3.如权利要求1所述的基于蜡咬合记录的正畸牙齿移动监测方法，其特征在于：步骤S3中，将步骤S2得到的咬合记录三维数字模型和牙列完整模型进行匹配，还原获得时刻T_N的牙齿位置模型，具体为，

S31、在咬合记录三维数字模型和牙列完整模型上分别选取三个特征点计算变换矩阵，将两个模型转换到同一坐标系内，然后基于ICP算法对两个模型进行精配准；

S32、对咬合记录三维数字模型上的牙齿进行分割并进行齿间粘连区域的形态恢复；

S33、计算蜡咬合记录模型的平均曲率，提取曲率值在给定范围内的点作为每颗牙齿咬合凹坑的边界，然后基于形态学的方法和骨架提取的方法得到每颗牙齿的咬合凹坑边界；

S34、对分割好的每颗牙齿及其对应的咬合凹坑进行配准，即可恢复患者目前牙齿所在位置，还原获得时刻T_N的牙齿位置模型。

4.如权利要求1-3任一项所述的基于蜡咬合记录的正畸牙齿移动监测方法，其特征在于：步骤S4中，为每颗牙齿建立局部三维坐标系，具体为，

S41、根据单颗牙冠的形态特征，按给定的平均曲率阈值，提取牙冠上牙切嵴和牙尖嵴对应的特征区域；

S42、然后采用特征值分解的方法对特征区域进行拟合，并调整变换得到单颗牙冠上的局部参考平面F₀；

S43、交互选取所有牙冠的宽度方向，并计算其轴向包围盒，选取牙冠包围盒与局部参考平面F₀相重合的四边形的中心作为局部坐标系原点，宽度方向作为局部坐标主轴u，与局部坐标平面法向重合的轴作为w轴，根据右手规则即可确定v轴。

5.如权利要求1-3任一项所述的基于蜡咬合记录的正畸牙齿移动监测方法，其特征在于：步骤S2中，获得时刻T_N的蜡咬合记录，具体为，将加热的蜡片制作成马蹄状，置于下牙弓上后咬合，蜡片冷却变硬后缓慢取出，确认牙齿印记完整、蜡片未变形后，清水冲洗并吹干后，得到蜡咬合记录。

6.如权利要求1-3任一项所述的基于蜡咬合记录的正畸牙齿移动监测方法，其特征在于：步骤S5中，牙齿的三维移动数据包括牙齿移动距离和牙齿移动角度，其中，牙齿移动距离包括伸长/压低距离、唇移/舌移距离、近移/远移距离，牙齿移动角度包括扭转角度、近倾/远倾角度、唇倾/舌倾角度。